Giáo trình cung cấp điện P5

Chia sẻ: Tuong Phu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

0
234
lượt xem
177
download

Giáo trình cung cấp điện P5

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tính toán điện trong mạng điện : Mục đích là để xác định điện áp tại tất các các nút , dòng và công xuất trên mọi nhánh của mạng (giải bài toán mạch) - nhằm xác định tổn thất công xuất điện năng trong tất cả các phần tử của mạng điện

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình cung cấp điện P5

  1. Ch−¬ng V r0θ = r0 [ 1 + α(θ - 20)] r0 – TrÞ sè tra b¶ng. TÝnh to¸n ®iÖn trong m¹ng ®iÖn. α = 0,004 khi vËt liÖu lμm d©y lμ kim lo¹i mÇu. α = 0,0045 khi d©y dÉn lμm b»ng thÐp. r0 – cã thÓ tÝnh theo vËt liÖu vμ kÝch cì d©y. Môc ®Ých lμ ®Ó x¸c ®Þnh ®iÖn ¸p t¹i tÊt c¶ c¸c nót, dßng vμ c«ng suÊt trªn ρ mäi nh¸nh cña m¹ng (gi¶i bμi to¸n m¹ch) → nh»m x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt, r0 = ®iÖn n¨ng trong tÊt c¶ c¸c phÇn tö cña m¹ng ®iÖn, lùa chän tiÕt diÖn d©y dÉn, thiÕt F bÞ ®iÖn, ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p, bï c«ng suÊt ph¶n kh¸ng. .v.v… F [mm2] - tiÕt diÖn d©y dÉn. ρ [mm2Ω/km] – ®iÖn trë suÊt cña vËt liÖu lμm d©y. ρAl = 31,5 [Ωmm2/km]. 5.1 S¬ ®å thay thÕ m¹ng ®iÖn: ρCu = 18,8 [Ωmm2/km]. M¹ng ®iÖn gæm 2 phÇn tö c¬ b¶n t¹o thμnh (®−êng d©y vμ m¸y biÕt ¸p) → chóng ta r0 ®èi víi d©y dÉn b»ng thÐp → kh«ng chØ phô thuéc vμo tiÕt diÖn mμ cßn phô thuéc cÇn thiÕt lËp c¸c m« h×nh tÝnh to¸n → ®ã chÝnh lμ s¬ ®å thay thÕ: vμo dßng ®iÖn ch¹y trong d©y → kh«ng tinhd ®−îc b»ng c¸c c«ng thøc cô thÓ → tra b¶ng hoÆc tra ®−êng cong. 1) S¬ ®å thay thÕ ®−êng d©y trªn kh«ng vμ c¸p: x0 - X¸c ®Þnh theo nguyªn lý kü thuËt ®iÖn th× ®iÖn kh¸ng 1 pha cña ®−êng d©y t¶i ®iÖn 3 pha: §Æc ®iÓm: m¹ng xÝ nghiÖp ®−îc CC§ b»ng ®−êng d©y ®iÖn ¸p trung b×nh vμ thÊp, ⎛ 2.Dtb ⎞ x 0 = ω .⎜ 4 ,6 log ⎜ + 0 ,5.μ ⎟.10 −4 ⎟ [Ω/km]. chiÒu dμi kh«ng lín l¾m → trong tÝnh to¸n cã thÓ ®¬n gi¶n coi hiÖu øng mÆt ngoμi ⎝ d ⎠ vμ hiÖu øng ë gÇn lμ kh«ng ®¸ng kÓ → §iÖn trë cña d©y dÉn lÊy b»ng ®iÖn trë 1 Trong ®ã: chiÒu. §Ó m« t¶ c¸c qu¸ tr×nh n¨ng l−îng xÈy ra lóc truyÒn t¶i → ng−êi ta th−êng hay sö dông s¬ ®å thay thÕ h×nh Π. ω = 2πf - tÇn sè gãc cña dßng ®iÖn xoay chiÒu. Z Dtb [mm]. – kho¶ng c¸ch trung b×nh h×nh häc gi÷a c¸c d©y. d [mm] - ®−êng kÝnh d©y dÉn. Y Y Z – Tæng trë ®−êng d©y → ph¶n ¸nh tæn thÊt μ - hÖ sè dÉn tõ t−¬ng ®èi cña vËt liÖu lμm d©y. Víi kim lo¹i mÇu khi t¶i dßng xoay 2 2 c«ng suÊt t¸c dông vμ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng chiÒu tÇn sè 50 Hz th×: μ=1 trªn ®−êng d©y. Ta cã: 2.Dtb Y – Tæng dÉn → ph¶n ¸nh l−îng n¨ng l−îng bÞ tæn thÊt däc theo tuyÕn d©y (th«ng x 0 = 0 ,144 log + 0 ,016 [Ω/km]. sè d¶i) ®ã lμ l−îng tæn thÊt dß qua sø hoÆc c¸ch ®iÖn vμ vÇng quang ®iÖn. d X¸c ®Þnh Dtb: 1 Y = G + jB D D G; B - ®iÖn dÉn t¸c dông vμ ®iÖn dÉn ph¶n kh¸ng. Trong ®ã G - ®Æc tr−ng cho tæn → thÊt c«ng suÊt t¸c do dß c¸ch ®iÖn (qua sø hoÆc c¸ch ®iÖn), cßn B ph¶n ¸nh hiÖn Dtb = D t−îng vÇng quang ®iÖn, ®Æc tr−ng cho l−îng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng sinh ra bëi ®iÖn 3 D 2 dông gi÷a d©y dÉn víi nhau vμ gi÷a chungs víi ®Êt. Ta cã: Z = R + jX = (r0 + jx0).l 1 2 3 → Dtb = D3 2 = 1,26 D Y = G + jB = (g0 + jb0).l D D Trong ®ã: r0 ; x0 - điện trë t¸c dông vμ ph¶n kh¸ng trªn 1 ®¬n vÞ chiÒu dμi d©y [Ω/km]. 1 g0 ; b0 - ®iÖn dÉn t¸c dông vμ ph¶n kh¸ng trªn mét ®¬n vÞ chiÒu dμi d©y [km/Ω]. D31 D12 → Dtb = 3 D12 D23 D31 r0 - Cã thÓ tra b¶ng t−¬ng øng víi nhiÖt ®é tiªu chuÈn lμ 200C. Thùc tÕ ph¶i ®−îc hiÖu chØnh víi m«i tr−êng n¬i l¾p ®Æt nÕu nhiÖt ®é m«i tr−êng kh¸c 200C. D23 3 2 http://www.ebook.edu.vn
  2. + S¬ ®å h×nh T: Víi d©y dÉn lμm b»ng thÐp μ > > > 1 vμ l¹i biÕn thiªn theo c−êng ®é tõ 1 Z1 Z2 2 tr−êng μ = f(I) lóc ®ã x0 x¸c ®Þnh nh− sau: Z1 – ph¶n ¸nh tæn thÊt c«ng suÊt d©y cuèn s¬ cÊp x0 = x’0 + x”0 Y Z2 - ph¶n ¸nh tæn thÊt c«ng suÊt d©y cuèn thø cÊp, cßn gäi lμ tæng trë th− cÊp qui vÒ so− cÊp. 2.Dtb x’0 = 0 ,144 log - Thμnh phÇn c¶m kh¸ng g©y bëi hç c¶m gi÷a c¸c d©y. d + S¬ ®å h×nh Γ: trong tÝnh to¸n hÖ th«ng ®iÖn th−êng sö dông lo¹i s¬ ®å nμy nhiÒu h¬n. Trong ®ã c¸c l−îng tæn thÊt kh«ng thay ®æi (thay ®æi Ýt) ®−îc m« t¶ nh− mét phô x”0 = 2πf.0,5μ.10 -4 -Thμnh phÇn c¶m kh¸ng liªn quan ®Õn tù c¶m néi bé cña t¶i nèi trùc tiÕp nh− HV. d©y dÉn. x”0 - th−êng ®−îc tra b¶ng hoÆc theo ®−êng cong. ZB Trong ®ã: §Ó tÝnh Y: Tõ ®Æc ®iÓm → l−îng ®iÖn n¨ng tæn thÊt do rß qua sø vμ ®iÖn m«i (víi ZB = Z1 + Z’2 = (r1 + r’2) + j(x1 + x’2) = rB + jxB c¸p) lμ rÊt nhá (v× U nhá) → cã thÓ bá qua (bá qua G). Nã chØ ®¸ng kÓ víi ®−êng ΔSB = ΔPfe + jΔQfe d©y cã U ≥ 220 kV. Nh− vËy trong thμnh phÇn cña tæng dÉy chØ cßn B. §Ó x¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña s¬ ®å thay thÕ ta dùa vμo c¸c th«ng sè cho tr−íc cña §iÖn dÉn ph¶n kh¸ng cña 1 km ®−êng d©y x¸c ®Þnh b»ng biÓu thøc sau: (phô thuéc m¸y biÕn ¸p bao gåm: vμo ®−êng kÝnh d©y, kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c pha). ΔPcu hay ΔPN - Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trªn d©y cuèn víi møc t¶i ®Þnh møc, thu 7 ,58 ®−îc qua thÝ nghiÖm ng¾n m¹ch m¸y biÕn ¸p. b0 = .10 −6 [ 1/Ωkm ]. 2 Dtb ΔPfe hay ΔP0 - Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong lãi thÐp cña m¸y BA, cßn gäi lμ tæn log d thÊt kh«ng t¶i cña m¸y BA (thu ®−îc tõ thÝ nghiÖm kh«ng t¶i m¸y BA). Trong thùc tÕ b0 ®−îc tÝnh s½n trong c¸c b¶ng tra (theo F, Dtb). Riªng víi ®−êng c¸p uN% - §iÖn ¸p ng¾m m¹ch % so víi Udm. cßn phô thuéc vμo c¸ch ®iÖn → buéc ph¶i tra trong c¸c tμi liÖu riªng. Tõ tham sè I0% - Dßng kh«ng tØa % so víi Idm. nμy ta x¸c ®Þnh ®−îc l−îng c«ng suÊt ph¶n kh¸ng ph¸t sinh ra do dung dÉn cña ®−êng d©y nh− sau; XuÊt ph¸t tõ nh−ng th«ng sè nμy chung ta sÏ x¸c ®Þnh ®−îc c¸c th«ng sè cña s¬ ®å thay thÕ m¸y biªns ¸p. QC = U2 . b0.l = U2.B TÝnh RB ?: XuÊt ph¸t thÝ nghiÖm ng¾n m¹ch m¸y BA ta cã: Thùc tÕ chØ quan t©m ®Õn b0 vμ Qc khi U > 20 kV vμ m¹ng c¸p hoÆc m¹ng ®−êng d©y trªn kh«ng cã ®iÖn ¸p U > 35 kV ΔPCu = 3.I2dm.RB (nh©n c¶ 2 vÕ víi U2dm) S¬ ®å thay thÕ cña ®−êng d©y trªn kh«ng lóc nμy sÏ nh− HV. sau: ΔPCu.U2dm = 3.I2dm.U2dm.RB (SdmB = 3 .Udm.Idm Z RB [ Ω ]. Q c j Q c ΔPCu .Udm 2 ΔPCU [ kW ]. j RB = .10 3 2 2 2 Udm [ kV ]. Sdm Sdm [ kVA ]. Còng tõ thÝ nghiÖm ng¾n m¹ch m¸y BA ta cã: 2) S¬ ®å thay thÕ m¸y biÕn ¸p: UN Idm .ZB uN % = .100 = .100 Khi lμm viÖc m¸y BA g©y ra nh÷ng tæn thÊt sau: Udm / 3 Udm / 3 + Tæn thÊt do hiÖu øng Jun, vμ tõ th«ng dß qua cuén s¬ cÊp, thø cÊp. Tæn thÊt do dßng Phu-c« g©y ra trong lâi thÐp… Víi m¸y BA 2 cuén d©y th−êng sö dông c¸c s¬ Trªn thùc tÕ v× xB > >> rB → mét c¸ch gÇn ®óng ta cã thÓ lÊy xB ≈ zB lóc ®ã ta cã: ®å th©y thÕ sau: 2 uN %.Udm uN %.Udm a) S¬ ®å thay thÕ m¸y BA hai cuén d©y: xB ≈ = 3 Idm .100 Sdm .100 http://www.ebook.edu.vn
  3. (3.13) ΔP1 = 1/2(ΔP12 + ΔP13 + ΔP23) xB [ Ω ]. u %.Udm2 Udm [ kV ]. ΔP2 = ΔP12 - ΔP1 xB ≈ N .10 ΔP3 = ΔP13 - ΔP1 Sdm Sdm [ kVA ]. + Tr−êng hîp m¸y BA cã c«ng suÊt nhá Sdm < 1000 kVA th× RB lμ ®¸ng kÓ khi ®ã ta (3.14) U1 = 1/2(U12 + U13 +U23) cã: U2 = U12 - U1 ⎛ u %.Udm 2 ⎞ ⎛ ΔP .U 2 2 ⎞ 2 U3 = U13 - U1 x B = ZB − RB = ⎜ N 2 2 .10 ⎟ − ⎜ Cu2 dm .10 3 ⎟ ⎜ S ⎟ ⎜ S ⎟ ⎝ dm ⎠ ⎝ dm ⎠ Sau khi ®· cã tæn thÊt ng¾n m¹ch vμ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch riªng cho tõng cuén d©y th× viÖc x¸c ®Þnh tæng trë cña tõng cuén d©y cã thÓ sö dông c«ng thøc nh− cña m¸y biÕn ¸p 2 cuén d©y. TÝnh ΔQfe: C¨n cø vμo I0% (tõ thÝ nghiÖm kh«ng t¶i m¸y BA) I0 I0 S0 5.2 TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt vµ ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: I0 % = .100 = .100 = .100 Idm Sdm Sdm 1. Tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®−ênd d©y: 3Udm a) Víi ®−êng d©y cung cÊp: S0 - gäi lμ c«ng suÊt kh«ng t¶i S0 = ΔPfe + jΔQfe . Thùc tÕ v× ΔQfe >>..ΔPfe → lÊy Trong tÝnh to¸n ®−êng d©y t¶i ®iÖn, ng−êi ta sö dông s¬ ®å thay thÕ h×nh π (®èi víi m¹ng 110 kV, ®«i khi ngay c¶ víi m¹ng 220 kV ng−êi ta th−êng bá qua phÇn ®iÖn I0 %.Sdm dÉn t¸c dông cña ®−êng d©y. Tøc lμ trªn s¬ ®å chØ cßn l¹i thμnh phÇn ®iÖn dÉn ph¶n ΔQfe ≈ S0 = kh¸ng Y = jB do dung dÉn cña ®−êng d©y vμ th−êng ®−îc thay thÕ b»ng phô t¶i ph¶n 100 kh¸ng –jQc. b) S¬ ®å thay thÕ m¸y BA ba cuén d©y: S1 1 S’1 Z S”2 2 S2 = P2 + jQ2 1 Z1 Z2 2 Q c Q c Z1 ; Z2 ; Z3 - Tæng trë c¸c cuén d©y ®· qui j j ®æi vÒ cïng 1 cÊp ®iÖn ¸p. 2 2 Z3 ΔSB = ΔPfe + jΔQfe Víi m¸y 3 cuén d©y nhμ chÕ t¹o th−êng 3 cho tr−íc c¸c th«ng sè sau: S Chó ý: ΔS = 3.I2dm.Z (mμ I = ) 3U Sdm ; U1dm ; U2dm; U3dm ; I0% ; ΔP0 . Ngoμi ra tham sè ng¾n m¹ch l¹i cho nh− sau: S2 → ΔS = .Z ΔP12 ; U12 - Tæn thÊt ng¾n m¹ch vμ ®iÖn ¸p ng¾n m¹ch. Trong ®ã ΔP12 cã ®−îc khi U2 cho cuén 2 ng¾n m¹ch, cuén 3 ®Ó hë m¹ch, ®Æt ®iÖn ¸p vμo cuén 1 sao cho dßng trong cuén 1 vμ 2 b»ng ®Þnh møc th× dõng l¹i. Khi ®ã ta cã: + C«ng suÊt cuèi ®−êng d©y: . (3.10) ΔP12 = ΔP1 + ΔP2 S2 = S 2 − j " Qc 2 Q = P2 + j ( Q2 + c 2 ) U12 = U1 + U2 2 2 T−¬ng tù ta cã: ΔP13 ; U13 (ng¾n m¹ch cuén 3, ®Æt vμo cuén 2 mét ®iÖn ¸p…). + Tæn thÊt c«ng suÊt cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng suÊt ë cuèi ®−êng d©y: (3.11) ΔP23 = ΔP2 + ΔP3 . ⎛ S2 ⎞ " 2 "2 "2 U23 = U2 + U3 Δ S = ΔP + jΔQ = ⎜ ⎟ .Z = S2 .R + j . S2 .X ⎜ ⎟ 2 2 ⎝ U2 ⎠ U2 U2 (3.12) ΔP13 = ΔP1 + ΔP3 + C«ng suÊt ë cuèi ®−êng d©y: U13 = U1 + U3 Gi¶i hÖ PT (3.10); (3.11); (3.12) → T×m ®−îc: http://www.ebook.edu.vn
  4. . Nh− vËy ®Ó tÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trong mét phÇn tö nμo ®ã cña m¹ng ph©n phèi S1 = S2 + Δ S ' " n»m gi÷a nót i vμ j ta cã thÓ tÝnh: + Tæn thÊt c«ng suÊt cã thÓ x¸c ®Þnh theo c«ng suÊt ch¹y ë ®Çu ®−êng d©y: ⎛ S ⎞ 2 ΔSij = ΔPij + ΔQij = ⎜ ij ⎟ .( Rij + jX ij ) ⎜U ⎟ . ' 2 ⎛ S1 ⎞ 12 '2 ⎝ dm ⎠ Δ S = ΔP + jΔQ = ⎜ ⎟ .Z = S1 .R + j . S1 .X ⎜ ⎟ 2 2 ⎝ U1 ⎠ U1 U1 c) §−êng d©y cã phu t¶i ph©n bè ®Òu: Khi ®ã c«ng suÊt ch¹y ë cuèi ®−êng d©y sÏ lμ: Trong thùc tÕ th−êng gËp lo¹i m¹ng ph©n phèi cã thÓ xem nh− cã phô t¶i ph©n bè ®Òu. §ã lμ c¸c m¹ng thμnh phè, m¹ng ®iÖn sinh ho¹t ë khu vùc tËp thÓ, hoÆc . . . m¹ng ph©n x−ëng cã kÕt cÊu thanh dÉn. S"2 = S'1 − Δ S §Ó tÝnh to¸n m¹ng nμy ng−êi ta gi¶ thiÕt dßng ®iÖn biÕn thiªn däc d©y theo luËt ®−êng th¼ng vμ d©y dÉn cã tiÕt diÖn kh«ng ®æi (HV). + C«ng suÊt ®i vμo ®−êng d©y sÏ lμ: 1 dl m 2 Qc1 . . S1 = S'1 − j + T¹i ®iÓm m nμo ®ã cña m¹ng, ta cã dßng 2 I Im ®iÖn t¹i ®iÓm ®ã lμ Im (XÐt tam gi¸c vu«ng Trong ®ã phô t¶i ph¶n kh¸ng cña ®−êng d©y cã thÓ tÝnh theo ®iÖn dÉn ph¶n kh¸ng lm ®ång d¹ng → sÏ tÝnh ®−îc Im ) theo c«ng thøc sau: l12 I .lm Qc1 2 B Qc 2 2 B Im = = U1 . = U2 . l12 2 2 2 2 Gäi dΔP lμ tæn thÊt c«ng su©t trong vi ph©n chiÒu dai dl t¹i ®iÓm m (HV). b) §−êng d©y m¹ng ph©n phèi: §èi víi ®−êng d©y m¹ng ph©n phèi ( 6; 10 kV) cã thÓ bá qua Y trªn s¬ ®å. H¬n n÷a dΔP = 3.I2m.dr trong tÝnh to¸n tæn thÊt c«ng suÊt l¹i cã thÓ bá qua sù chªnh lÖch ®iÖn ¸p gi÷a c¸c 2 ®iÓm ®Çu vμ cuèi ®−êng d©y, nghÜa lμ coi U2 = U1 = Udm. §ång thêi bá qua sù ⎛ I.l ⎞ chªnh lÖch dßng c«ng suÊt gi÷a ®iÓm ®Çu vμ ®iÓm cuèi ®−êng d©y. Cã nghÜa lμ coi Trong ®ã: dr = r0.dl → dΔP = 3.I2m.r0.dl = 3.⎜ m ⎟ .r0 dl ⎜ l ⎟ S’ = S” = S1 = S2 → §iÒu nμy cho phÐp x¸c ®Þnh dÔ dμng luång c«ng suÊt ch¹y trªn ⎝ 12 ⎠ c¸c ®o¹n d©y cña m¹ng ph©n phèi. VÝ dô ®Ó tÝnh luång c«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 01 HV. 3.r0 2 2 → ΔP = ∫012 l 2 I l mdl = r0 l12 .I 2 = R12 I 2 S8 S7 S9 S8 S7 S9 l12 8 7 9 8 7 9 S1 S1 Ta thÊy r»ng ΔP ®óng b»ng 1/3 tæn thÊt c«ng suÊt khi phô t¶i I ®Æt ë cuèi ®−êng d©y ( 0 1 2 3 S3 0 1 2 3 S3 Khi phô t¶i tËp chung ta cã ΔP = 3.I2.r0.l12 = 3I2R12 ) → t×m qui t¾c chung. + Nguyªn t¾c: “ §Ó x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®−êng d©y cã phô t¶i ph©n bè 6 10 S10 4 6 10 S10 ®Òu ta th−êng chuyÓn vÒ s¬ ®å phô t¶i tËp chung t−¬ng ®−¬ng. Trong ®ã phô t¶i tËp S4 4 S4 chung t−¬ng ®−¬ng b»ng tæng tÊt c¶ phô t¶i vμ ®−îc ®Æt ë kho¶ng c¸ch t−¬ng ®−¬ng S6 S6 b»ng 1/3 kho¶ng c¸ch cña s¬ ®å thùc tÕ”. 11 S11 11 S11 5 5 1 1 2’ 2 S5 S5 l12’ = 1/3 l12 + C«ng suÊt ch¹y trªn ®o¹n 01: l12 Itd = ∑ i = i0 .l12 n S01 = ∑ Si 2. Tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p: i =1 S23 = S3 + S10 + S11 http://www.ebook.edu.vn
  5. Kh¸c víi ®−êng d©y, khi m¸y biÕn ¸p lμm viÖc, ngoμi tæn thÊt c«ng suÊt trªn 2 cuén Chó ý: Trong c«ng thøc trªn tæng trë vμ ®iÖn ¸p ph¶i ®−îc qui vÒ cïng mét cÊp ®iÖn d©y s¬ vμ thø cÊp, cßm mét l−îng tæn thÊt n÷a trong lâi thÐp cña m¸y biÕn ¸p. §Ó ¸p. Trong nhiÒu tr−êng hîp khi ch−a biÕt U2 ng−êi ta vÉn cã thÓ lÊy U2 = Udm. tÝnh to¸n th«ng th−êng ng−êi ta th−êng sö dông s¬ ®å thay thÕ: b) Víi m¸y biÕn ¸p 3 cuén d©y: viÖc tÝnh to¸n hoμn toμn t−¬ng tù nh− ë m¸y biÕn ¸p a) M¸y biÕn ¸p 2 cuén d©y: S1 1 S’ S” 2 2 cuén d©y (phÇn tæn thÊt trong d©y cuèn cu¶ tõng cuén d©y). S1 1 S1’ Z1 S1” S2’ Z2 S2” 2 ΔSfe = ΔPfe + jΔQfe S2 S3’ Tæn thÊt c«ng suÊt trªn 2 cuén d©y (tøc trªn tæng trë ZB). ΔSFe = ΔPfe + jΔQfe Z3 S3” 2 2 3 ⎛ S" ⎞ ⎛ " ⎞ ΔScu = ΔPcu + jΔQcu =⎜ ⎟ .RB + j ⎜ S ⎟ .X B S3 ⎜U ⎟ ⎜U ⎟ ⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠ + C«ng thøc tæng qu¸t cho viÖc x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn c¸c cuén d©y: 2 ⎛ S" ⎞ . Trong ®ã: S” = S2 - C«ng suÊt cña phô t¶i. Δ Si = ⎜ i ⎟ ⎟ .( Ri + jX i ) ⎜U Toμn bé tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y biÕn ¸p sÏ lμ: ⎝ dmi ⎠ . + Tæn thÊt c«ng suÊt toμn bé m¸y BA. . . . ⎡ ⎛ S" ⎞ 2 ⎤ ⎡ ⎛ S" ⎞ 2 ⎤ . Δ SB = Δ S fe + Δ Scu = ⎢ΔPfe + ⎜ ⎟ .RB ⎥ + j ⎢ΔQfe + ⎜ ⎟ .X B ⎥ (5.15) Δ SB = Δ SFe + ∑ ΔSi 3 ⎢ ⎜U ⎟ ⎥ ⎢ ⎜U ⎟ ⎥ ⎣ ⎝ 2 ⎠ ⎦ ⎣ ⎝ 2 ⎠ ⎦ i =1 + C«ng suÊt ®Çu vμo: . + Tõ ®Êy ta thÊy r»ng c«ng suÊt ®Çu vμo m¸y biÕn ¸p lμ: . . . . . S1 = ΔSfe + S’ = ΔSB + S2 S1 = ' S1 + Δ S fe = S 2 + S3 + Δ SB + Trong thùc tÕ ng−êi ta cã thÓ x¸c ®Þnh tæn thÊt c«ng suÊt trªn cuén d©y cña m¸y 3. Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¹ng ®iÖn: (lμ ®Æc thï cña ttæn thÊt c«ng suÊt), tuy BA b»ng nh÷ng th«ng sè cho tr−íc cña m¸y BA. XuÊt ph¸t tõ c«ng thøc tÝnh RB vμ nhiªn ng−êi ta chØ quan t©m ®Õn ΔP→ ΔA = ΔP.t XB ta cã: ΔPN .Udm 2 u %.Udm2 + NÕu trong thêi gian t phô t¶i ®iÖn kh«ng thay ®æi, th× c«ng suÊt lμ h¾ng sè vμ tæn RB = 2 ; X B = ZB − RB 2 2 trong ®ã: ZB = N thÊt ®iÖn n¨ng sÏ ®−îc tÝnh nh− sau: Sdm Sdm ΔA = ΔP.t 2 2 + Thùc tÕ phô t¶i l¹i biÕn thiªn liªn tôc theo thêi gian nªn ΔA ph¶i lÊy tÝch ph©n hμm ⎛ uN %.Udm ⎞ ⎛ ΔPNUdm ⎞ (u ) 2 2 2 ⎜ ⎟ −⎜ ⎟ Udm 2 XB = = N %.Sdm − ΔPN 2 ΔP trong suèt thêi gian kh¶o s¸t. ⎜ Sdm ⎟ ⎜ 2 Sdm ⎟ 2 Sdm ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ΔA = ∫0 ΔP .dt = 3.R.∫0 I 2 ( t ).dt t t Thay RB ; XB vμo (5.15) vμ coi U2 = Udm (lÊy gÇn ®óng). 2 + V× I(t) kh«ng tu©n theo mét d¹ng hμm nμo → kh«ng thÓ x¸c ®Þnh ®−îc tæn thÊt ⎛ S" ⎞ ®iÖn n¨ng theo c«ng thøc trªn. §Ó tÝnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng ng−êi ta ®−a ra kh¸i niÖm ΔPCu = ⎜ ⎜S ⎟ ΔPN ⎟ Tmax vμ τ. ⎝ dm ⎠ 2 2 P §N Tmax: “Thêi gian trong ®ã nÕu gi¶ thiÕt lμ tÊt ⎛ S" ⎞ ⎛ S" ⎞ c¶ c¸c hé dïng ®iÖn ®Òu sö dông c«ng suÊt lín ΔQCu = ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ S ⎟ . uN %.Sdm − ΔPN = ⎜ S ⎟ .ΔQN 2 2 2 Pmax nhÊt Pmax ®Ó n¨ng l−îng ®iÖn chuyªn chë trong ⎝ dm ⎠ ⎝ dm ⎠ m¹ng ®iÖn b»ng víi l−îng ®iÖn n¨ng thùc tÕ mμ m¹ng chuyªn chë trong thêi gian t”. . ⎡ ⎛ S" 2⎤ ⎞ ⎡ ⎛ ⎞ 2⎤ (t = 8760 giê = thêi gian lμm viÖc 1 n¨m). Δ SB = ⎢ΔPfe + ΔPN .⎜ ⎟ ⎥ + j ⎢ ΔQfe + ΔQN ⎜ S" ⎟ ⎥ (5.16) ⎢ ⎜ ⎟ ⎥ ⎢ ⎜S ⎟ ⎥ ⎣ ⎝ Sdm ⎠ ⎦ ⎣ ⎝ dm ⎠ ⎦ 8760 A = ∫0 P ( t ).dt = Pmax .Tmax 0 Tmax 8760 t [h] http://www.ebook.edu.vn
  6. + NÕu cã ®å thÞ phô t¶i theo bËc thang (HV). Trong ®ã phô t¶i b»ng h»ng sè t¹i mçi A ®o¹n ti. Th× tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña tr¹m trong 1 n¨m: Tmax = Pmax S Khμi niÖm vÒ τ:: §Ó tÝnh ®iÖn n¨ng ng−íi ta còng ®−a ra mét kh¶i niÖm t−ng tù S1 nh− Tmax. S2 n §N τ: “ Lμ thêi gian mμ trong ®ã nÕu m¹ng lu«n chuyªn trë víi møc tæn thÊt c«ng ΔA = 8760.ΔPFe + ∑ ΔPCui .t i i =1 suÊt lín nhÊt th× sau mét thêi gian τ l−îng tæn thÊt ®ã b»ng l−îng tæn thÊt thùc tÕ S3 trong m¹ng sau 1 n¨m vËn hμnh” 0 + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trªn ®−êng d©y: t1 t2 t3 t [giê] + Tr−êng hîp tr¹m cã nhiÒu m¸y vËn hμnh song song, cã tham sè gièng nhau: ΔA = 3.R.∫0 I ( t ).dt = 3.R.Imax .τ 8760 2 2 • Khi kh«ng cã ®å thÞ phô t¶i: 8760 2 ∫ I ( t ).dt ΔA = 8760.ΔPFe.n + n.ΔPCu max.τ τ= 0 2 Imax Thùc tÕ th× ®−êng cong phôt¶i (tiªu thô) vμ ®−êng cong tæn thÊt kh«ng bao giê l¹i • Khi biÕt ®å thÞ phô t¶i: hoμn toμn trïng nhau, tuy nhiªn gi÷a Tmax vμ τ l¹i cã quan hÖ kh¸ kh¨ng khÝt víi nhau τ = f(Tmax ;cosϕ). Quan hÖ gi÷a Tmax vμ τ th−êng cho d−íi d¹ng b¶ng tra hoÆc ⎡⎛ S ⎞ 2 ⎛ Sn ⎞ 2 ⎤ ®−êng cong. ΔA = ΔPFe ( n1t1 + n2t2 + ... + nnt n ) + ΔPCudm ⎢⎜ ⎜ 1 ⎟ n1t1 + .... + ⎜ ⎟ ⎜n S ⎟ nnt n ⎥ ⎟ ⎢⎝ n1Sdm ⎠ ⎝ n dm ⎠ ⎥ ⎣ ⎦ τ D¹ng tæng qu¸t cho tram cã n m¸y: + Trong tr−êng hîp kh«ng cã b¶ng tra hoÆc ®−êng cong chóng ta cã thÓ sö dông c«ng thøc gÇn ®óng ®Ó tÝnh 2 cosϕ = 0,6 ⎛ Si ⎞ ®−îc τ theo Tmax nh− sau: ti ⎜ ⎟ 0,7 ΔA = ΔPFe .∑ ni t i + ΔPCudm ∑ ⎜S ⎟ ni ⎝ dm ⎠ 0,9 ( τ = 0 ,124 + 10 −4.Tmax .8760)2 VÝ dô 1: Cho m¹ng cung cÊp nh− (HV). BiÕt Udm = 110 kV. H·y x¸c ®Þnh c«ng suÊt nguån cung cÊp cho m¹ng (c«ng suÊt ®Çu vμo cña m¹ng? 0 Tmax AC-120 1 2 0 + Víi ®−êng d©y cã nhiÒu phô t¶i víi cosϕ vμ Tmax kh¸ kh¸c nhau. n Smax = 40+j20 MVA ΔA = ∑ ΔPmax iτ i 80 km i =1 §−êng d©y lμ AC-120; Dtb = 4m ; chiÒu dμi 80 km. Tr¹m cã 2 m¸y biÕn ¸p cã tham + Khi cosϕ vμ Tmax cña phô t¶i kh¸c nhau Ýt cã thÓ tÝnh ΔA tõ ΔPmax vμ τtb → tõ sè nh− sau: Sdm = 31,5 MVA; ΔPFe = 86 kW ; ΔPCu ®m = 200 kW; uN% = 10,5 %; cosϕtb vμ Tmaxtb. i0% = 2,7 %. BiÕt U0 = 116,7 kV; U1 = 109,3 kV; U2 = 10,5 kV. X¸c ®Þnh c«ng suÊt ®Çu vμo cña m¹ng. cos ϕ tb = ∑ Si cos ϕ i ; Tmax tb = ∑ Pmax i .Tmax i ∑ Si ∑ Pmax i Gi¶i: Tr−íc tiÖn vÏ s¬ ®å thay thÕ: S0 0 S’01 Z S”01 1 ZB 2 Smax =40 + j20 + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong m¸y biÕn ¸p: tÝnh t−¬ng tù. CÇn chó ý trong m¸y BA cã 2 phÇn tæn thÊt ΔPfe kh«ng thay ®æi theo phô t¶i; ΔPCu – thay ®æi theo phô t¶i. j Q c 0 j Q c1 ΔSFe 2 2 + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong tr¹m biÕn ¸p trong 1 n¨m (khi kh«ng biÕt ®å thÞ phô t¶i): ΔA = ΔPfe .8760 + ΔPCu max .τ + X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè cña s¬ ®å thay thÕ: http://www.ebook.edu.vn
  7. ΔSFe = ΔPFe + jΔQFe Tr¹m cã 2 m¸y → ΔPFe = 2xΔP0 = 2x86 =172 ." . Qc 0 S0 = S 01 + Δ S 01 − j 2 2.i0 %.Sdm 2 x 2 ,7 x 31,5 ΔQFe = = = 1,7 MVar 2 ⎛ S" ⎞ 40 ,42 + 22 ,7 2 = ⎜ 01 ⎟ (R01 + jX 01 ) = (10 ,8 + j16 ,32 ) 100 100 ΔS01 ⎜ U ⎟ V× Sdm > 1000 kVA ⎝ 1 ⎠ 109 ,3 2 ΔPCudm .Udm 200 x (110 ) 2 2 RB = .10 3 = .10 3 = 1,22 Ω ⎛ 40 ,42 + 22 ,7 2 ⎞ ⎟(10 ,8 + j16 ,32 ) − j 3 ,03 = 42 ,34 + j 22 ,6 MVA 2 2 xSdm ( 2 x 31,5.10 ) 3 2 S0 = 40 ,4 + j 22 ,7 + ⎜ ⎜ 109 ,32 2 ⎝ ⎟ ⎠ 10 ,5.(110 ) 2 2 uN %.Udm VÝ dô 2: XB = .10 = x10 = 20 ,16 Ω 2 xSdm 2 x 31,5 x10 3 H·y x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong mét n¨m cña m¹ng ph©n phèi 10 kV (HV). TÝnh theo ΔA%. Víi ®−êng d©y AC-120 vμ Dtb = 4m tra b¶ng ta ®−îc r0 = 0,27 [Ω/km]. BiÕt: Smax1 = 2 + j 1 MVA x0 = 0,408 [Ω/km]. 2 0 A-150 1 A-50 Smax2 = 1 + j0,5 MVA b0 = 2,79. 10-6 [ 1/Ωkm]. Tmax = 2700 giê V× ®−êng d©y lμ lé kÐp ta cã: 2 km 1 km Smax1 Smax2 R01 = 1/2xr0xl = 1/2x0,27x80 = 10,8 Ω. Gi¶i: V× lμ l−íi ph©n phèi nªn ta cã s¬ ®å thay thÕ nh− sau: X01 = 1/2xx0xl = 1/2x0,409x80 = 16,32 Ω. S01 S12 + §Ó tÝnh ®−îc tæn thÊt ®iÖn n¨ng cña l−íi. Tr−íc TÝnh ®iÖn dung cña ®−êng d©y: 0 1 2 tiªn ta ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc ΔPmax cña l−íi. CÇn chó ý Z01 Z12 r»ng ΔA chØ liªn quan ®Õn ΔP mμ th«i = 2 xU0 x = U0 xb0 xl = (116 ,7 ) .2 ,79.10 −6 .80 = 3 ,03 MVAr Qc 0 2 B 2 2 1+j0,5 2+j1 2 2 = 2 xU1 x = U0 xb0 xl = (109 ,3 ) .2 ,79.10 −6 .80 = 2 ,66 MVAr Qc1 2 B 2 2 Tra b¶ng A – 150 → r0 = 0,21 Ω/km 2 2 A – 50 → r0 = 0,63 Ω/km TÝnh tæn thÊt c«ng suÊt trong d©y cuèn cña m¸y biÕn ¸p theo Smax tøc lμ ph¶i lÊy theo ®iÖn ¸p t¹i ®iÓm 2 (trong phÇn trªn RB vμ XB ®−îc tÝnh theo ®iÖn ¸p s¬ cÊp cña + Tæn thÊt c«ng suÊt cùc ®¹i trong m¹ng: BA) → vËy ®iÖn ¸p ®iÓm 2 cÇn ph¶i ®−îc qui ®æi vÒ phÝa cao ¸p. 2 2 ⎛S ⎞ ⎛S ⎞ U’2 = KxU2 = 110/11x10,5 = 105 kV. ΔPmax = ΔP01 + ΔP12 = ⎜ 01 ⎟ R01 + ⎜ 12 ⎟ R12 ⎜U ⎟ ⎜U ⎟ ⎝ dm ⎠ ⎝ dm ⎠ K – TØ sè biÕn ¸p ®−îc tÝnh theo ®iÖn ¸p trung b×nh ®Þnh møc cña l−íi. S01 = Smax1 + Smax2 = (2 + j1) + (1 + j0,5) → S01 = (2 + 1)2 + (1 + 0 ,5 )2 §Ó tÝnh ®−îc tæn thÊt c«ng suÊt trªn ®−êng d©y ®o¹n 01 cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®−îc c«ng suÊt ë cuèi ®−oõng d©y: S12 = Smax2 = 1 +j0,5 → S12 = (1)2 + (0 ,5 )2 S”01 = Smax + ΔSFe + ΔSCu – jQc1/2 ΔPmax = (2 + 1)2 + (1 + 0 ,5 )2 x 0 ,21x 2 x10 6 + 12 + 0 ,5 2 x 0 ,63 x1x10 6 = 55 ,1 kW 2 2 . 10 2 10 2 ⎛S ⎞ ⎛S ⎞ 40 2 + 20 2 40 2 + 20 2 Δ SCu = ⎜ max ⎜ U ⎟ RB + j .⎜ max ⎟ ⎜ U ⎟ XB = ⎟ x1,22 + j x 20 ,16 2 105 2 + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng trong 1 n¨m: ⎝ 2 ⎠ ⎝ 2 ⎠ 105 ΔA = ΔPmax .τ C¶ 2 ®o¹n ®Òu cã cïng cosϕ vμ Tmax = 2700 h 40 2 + 20 2 40 2 + 20 2 → tra b¶ng ta ®−îc τ = 1500 h S”01 = ( 40 + j 20 ) + ( 0 ,172 + j1,7 ) + 2 x1,22 + j x 20 ,16 − j 2 ,66 105 105 2 = 40,4 + j22,7 MVA ΔA = 55,1 x 1500 = 82 500 kWh + C«ng suÊt ®Çu vμo ®−êng d©y: S0 chÝnh lμ c«ng suÊt c©nd cung cÊp cho m¹ng + §iÖn n¨ng c¸c hé nhËn tõ l−íi trong mét n¨m: http://www.ebook.edu.vn
  8. A = Pmax.Tmax = (2000+1000)x2700 = 8 100 000 kWh . . + Tæn thÊt ®iÖn n¨ng tÝnh theo %: U1 − U2 = DU ΔA 82500 NÕu chiÕu ΔU trªn trôc thùc (trïng víi U2) vμ trôc ¶o (vu«ng gãc víi U2) → ta gäi lμ: ΔA% = x100 = x100 = 1,02 % A 8100000 + Thμnh phÇn däc tróc cña ®iÖn ¸p d¸ng: 5.3 TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn: ΔU = AF = I2 R cos ϕ2 + I2 X sin ϕ2 − Ic 2 X 1) Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y cung cÊp: cã thÓ dïng ph−¬ng ph¸p ®å thÞ hoÆc ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch ®Ó tÝnh. + Thμnh phÇn ngang trôc cña ®iÖn ¸p d¸ng: XÐt ®−êng d©y 110; hoÆc 220 kV → bá qua ®iÖn dÉn t¸c dông th× s¬ ®å thay thÕ δU = FE = Ic 2 R + I2 X cos ϕ2 − I2 R sin ϕ2 cã d¹ng. + Trong phÇn lín c¸c tr−êng hîp , ®Ó ph¸n ®o¸n sù lμm viÖc cña hÖ thèng ®iÖn 1 I’01 Z I”2 2 I2 + GØa thiÕt:: biÕt U2 ; I2 vμ c¸c th«ng sè cña kh«ng cÇn biÕt trÞ sè ®iÖn ¸p r¬i. Sù lμm viÖc cña c¸c phô t¶i ®iÖn chØ phô thuéc vμo ®−êng d©y Z = R + jX → b»ng ph−¬ng ph¸p ®å ®iÖn ¸p ®Æt vμo nã, mμ kh«ng phô thuéc vμo pha cña nã. Sù lÖch pha cña c¸c vect¬ Ic1 Ic2 thÞ ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc U ë ®Çu nguån, ®iÒu ®iÖn ¸p ®Çu vμ cuèi ®−êng d©y (gãc ϕ1) chØ cã gi¸ trÞ kh¶o s¸t c¸c vÊn ®Ò æn ®Þnh lμm ®ã còng cã nghÜa lμ ta sÏ x¸c ®Þnh ®−îc tæn thÊt viÖc cña HT§. Cho nªn ë ®©y chØ cÇn x¸c ®Þnh hiÖu ®¹i sè cña ®iÖn ¸p ®Çu vμ cuèi ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y. ®−êng d©y (sù chªnh ®iÖn ¸p hiÖu dông ë ®Çu vμ cuèi ®−êng d©y). a) Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ: Tr×nh tù c¸c b−íc x©y dông ®å thÞ vect¬ → §Þnh nghÜa vÒ tæn thÊt ®iÖn ¸p DU = U1 – U2 + Khi biÕt U1; ϕ2 , I2 vμ c¸c th«ng sè cña ®−êng d©y ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®−îc U2 → Ic2X + Tõ o dùng ®o¹n OA = U2 (t×m ®iÓm A). DU. Ph−¬ng ph¸p ®å thÞ ®ßi hái ph¶i vÏ chÝnh x¸c, dóng tû lÖ → kÕt qu¶ sÏ kÐm E D chÝnh x¸c. U1 Ic2R ΔU + Tõ o dùng I2 ; Ic2 ; I”2 ( biÕt ϕ2 ; Ic2 ⊥ U2) IC2 ϕ1 C b) Ph−¬ng ph¸p gi¶i tÝch tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p: F c¶ 3 dßng ®iÖn nμy ®Òu g©y nªn c¸c ®iÖn 0 ϕ I”2 U2 A I2X ¸p d¸ng trªn R vμ X. CÇn chó ý r»ng c¸c 2 I2R Trong ph−¬ng ph¸p nμy th«ng th−êng ng−êi ta hay tÝnh to¸n the phô t¶i ë cuèi ®−êng B thμnh phÇn ®iÖn ¸p d¸ng trªn R sÏ trïng I2 d©y I”2. Vμ nÕu m¹ng ng¾n th−êng bá qua Ic2. vμ trong tÝnh to¸n th−êng sö ®ông ®iÖn pha víi I, cßn trªn X sÏ ⊥ víi I. ¸p d©y nªn ta cã thÓ viÕt l¹i c¸c thμnh phÇn ®iÖn ¸p d¸ng: + Dùng: Tõ A x©y dùng c¸c ®o¹n th¼ng: ΔU = ΔU + j∂U AB = I2R song song víi I2 ΔU = 3 ( I”2 R.cosϕ2 + I”2X.sinϕ2) BC = I2X vu«ng gãc víi I2 → ΔUI2 = AC (®iÖn ¸p d¸ng do dßng I2 g©y trªn Z) ∂U = 3 ( I”2 X.cosϕ2 - I”2R.sinϕ2) Tõ C ta tiÕp tôc x©y dùng c¸c ®o¹n th¼ng: (c¸c thμnh phÇn ®iÖn ¸p d¸ng do Ic2 g©y + V× phô t¶i th−êng cho d−íi d¹ng c«ng suÊt (nh©n 2 vÕ «øi U2). nªn trªn Z). P"2 R + Q" 2 X P" 2 X − Q" 2 R ΔU = vμ ∂U = CD = Ic2R song song víi Ic2 U2 U2 DE = Ic2X vu«ng gãc voÝ Ic2 → ΔUIc2 = CE + §iÖn ¸p ®Çu ®−êng d©y cã thÓ ®−îc x¸c ®Þnh th«ng qua biÓu thøc sau: ΔUI2 - ®iÖn ¸p d¸ng trªn Z do I2 g©y ra ΔUIc2 - ®iÖn ¸p d¸ng trªn Z do Ic2 g©y ra → ΔU = ΔUI2 + ΔUIc2 U1 = U2 + ΔU U1 = U2 + ΔU = U2 + ΔUi2 + ΔUIc2 §o¹n AE chÝnh lμ ΔU, cßn OE chÝnh lμ U1 = U2 + ΔU Tõ ®å thÞ vect¬ → U1 = (U2 + ΔU )2 + ∂U 2 → DU = U1 − U2 Nh− vËy víi U2 biÕt tr−íc cïng c¸c dßng I2; Ic2 ta ®· x¸c ®Þnh ®−îc U1 → lóc ®ã tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y sÏ chÝnh lμ: + T−¬ng tù nÕu biÕt U1 ; I’1 (P’1 ; Q’1) ta còng x¸c ®Þnh ®−îc ΔU http://www.ebook.edu.vn
  9. P'1 R + Q'1 X P' X − Q'1 R ΔU 100 ΔU = +j 1 ΔU% = .100 = 2 .∑ ( Pij rij + Qij x ij ) U1 U1 Udm 1000.Udm §iÖn ¸p cuèi nguån: U2 = U1 − ΔU Trong ®ã: ΔU - [V]. Pij ; Qij - [kW] ; [kVAr]. → U2 = OA = OF − AF = U1 − δU 2 − ΔU 2 → DU = U1 − U2 Udm - [kV]. rij ; xij - [Ω]. 2) Tæn thÊt ®iÖn ¸p trªn ®−êng d©y m¹ng ph©n phèi (6 ÷20 kV): TÝnh ΔU theo c«ng suÊt cña tõng phô t¶i: a) §Æc ®iÓm chung cña m¹ng ph©n phèi: + V× coi m¹ng lμ tuyÕn tÝnh nªn chóng ta + Cã ®iÖn ¸p thÊp vμ ®−êng d©y ng¾n → bá qua tæng dÉn cña s¬ ®å thay thÕ. R3 + jX3 cã thÓ sö dông nguyªn t¾c xÕp chång. R2 + jX2 Tøc lμ tæn thÊt ®iÖn ¸p ®Õn ®iÓm cuèi + Tæn thÊt c«ng suÊt nhá cã thÓ bá qua trong tÝnh to¸n (coi kh«ng cã sù chªnh R1 + jX1 0 1 2 3 cïng cña m¹ng (®iÓm 3) b»ng tæng tæn c«ng suÊt ®Çu vμ cuèi ®−êng d©y). + Sù chªnh ®iÖn ¸p gi÷a c¸c ®iÓm nót kh«ng ®¸ng kÓ → cã thÓ dïng ®iÖn ¸p ®Þnh thÊt ®iÖn ¸p g©y ra bëi 3 phô t¶i trªn c¸c p1 + jq1 p2 + jq2 p3 + jq3 møc ®Ó tÝnh. ®o¹n tõ phô t¶i ®Õn ®Çu nguån: + Thμnh phÇn ngang trôc cña ®iÖn ¸p d¸ng rÊt nhá cã thÓ bá qua. p1 .R1 + q1 X1 p2 R2 + q2 X 2 p3 R3 + q3 X 3 Víi nh÷ng gi¶ thiÕt nh− vËy viÖc tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p m¹ng ph©n phèi trë nªn kh¸ ΔU3 = ΔU01 + ΔU02 + ΔU03 = + + ®¬n gi¶n → DU = ΔU. Udm Udm Udm Tæng qu¸t: b) TÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p cho ®−êng d©y cã nhiÒu phô t¶i tËp trung: ΔU = ∑ (pi Ri + qi X i ) + XÐt m¹ng PP cung cÊp cho 3 phô t¶i t©ph chung nh− (HV). Udm 0 1 2 3 ΔU 100 S1 = p1 + jq1 S2 = p2 + jq2 S3 = p3 + jq3 ΔU% = .100 = 2 .∑ ( pi Ri + qi X i ) Udm 1000.Udm + S¬ ®å thay thÓ cña m¹ng sÏ cã d¹ng: Trong ®ã: pi ; qi - phô t¶i t¸c dông vμ ph¶n kh¸ng [kW]; [kVAr]. S01 S12 0 1 2 S23 3 Ri ; Xi - ®iÖn trë vμ ®iÖn kh¸ng tõ phô t¶i i vÒ nguån [Ω]. S1 S2 S3 Chó ý: BBiÓu thøc tæng qu¸t trªn chØ ®−îc dïng ®Ó tÝnh tæn thÊt ®iÖn ¸p tõ nguån ®Õn ®iÓm cuèi cïng cu¶ l−íi. Khi ¸p dông ®Ó tÝnh ΔU tõ nguån ®Õn mét ®iÓm bÊt kú + C«ng suÊt trªn c¸c ®o¹n: sÏ dÉn ®Õn sai (kh«ng sö dông ®−îc). S01 = S3 + S2 + S1 = (p1 + p2 + p3) + j(q1 + q2 + q3) c) TÝnh ΔU khi ®−êng d©y cã phô t¶i ph©n bè ®Òu: S12 = S2 + S3 = (p2 + p3) + j(q2 + q3) S23 = S3 = p3 + jq3 1 x 0 2 + §−êng d©y bá qua ®iÖn kh¸ng: ë l01 nh÷ng tr−êng hîp sau: (®−êng d©y CC TÝnh ΔU theo c«ng suÊt ch¹y trªn c¸c ®o¹n: lx l02 cho phô t¶i cã cosϕ = 1….) 0 r01 + jx01 1 r12 + jx12 2 r23 + jx23 3 - m¹ng h¹ ¸p r0 > > > x0 … P01 + jQ01 P12 + jQ12 P23 + jQ23 100 ΔU% = 2 r0 ∑ pi Li (§−êng d©y th−êng cïng 1 tiÕt diÖn) P01r01 + Q01 x01 P12 r12 + Q12 x12 P23 r23 + Q23 x 23 1000.Udm ΔU3 = ΔU01 + ΔU12 + ΔU23 = + + Gäi p0 – C«ng suÊt ph©n bè ®Òu trªn 1 ®¬n vÞ chiÒu dμi dl. T¹i ®iÓm x c¸ch nguån 1 Udm Udm Udm kho¶ng lx . Trªn vi ph©n chiÒu dμi dl cã mét l−îng c«ng suÊt lμ dp = p0 .dl. C«ng Tæng qu¸t cho m¹ng cã n phô t¶i: suÊt nμy g©y ra trªn ®o¹n lx mét tæn thÊt ®iÖn ¸p lμ dΔU = r0.lx.dp/Udm ∑ Pij rij + ∑ Qij x ij ΔU = dΔU = r0 p0 l x dl Udm Udm http://www.ebook.edu.vn
  10. Tæn thÊt trªn toμn bé ®o¹n d©y: 40 x 9 ,48 + 29 x 25 ,6 40 x 25 ,6 − 29 x 9 ,48 = + j = 10 + j 6 ,8 kV 110 110 r0 p0 l x r p l2 − l2 ΔU12 = ∫l 02 dΔU = ∫l 02 l l dl = 0 0 . 02 01 §iÖn ¸p ®Çu nguån: 01 01 Udm Udm 2 = r0 p0 l02 + l01 . .( l02 − l01 ) U1 = (U 2 + ΔU ) + (δU ) = 2 2 (110 + 10 )2 + (6 ,8 )2 ≈ 120,19 kV Udm 2 ≈ 120 kV NÕu bá qua δU → U1 = U2 + ΔU = 110 + 10 = 120 kV Ta cã: p0(l02 – l01) = l12.p0 = P + X¸c ®Þnh gãc lÖch gi÷a U1 ; U 2 l 01 + l 02 U1 = l 2 → 2’ lμ ®iÓm gi÷a ®o¹n 1-2 ' δU 2 δU ϕ1 XuÊt ph¸t tõ (HV) → tgϕ = r P .l ' ' P .R 2 U 2 + ΔU U2 ΔU ΔU12 = 0 2 = U dm U dm 6 ,8 0 1 2’ tgϕ = ≈ 0 ,0567 + S¬ ®å thay thÕ t−¬ng ®−¬ng (HV) 110 + 10 trong ®ã l12’ = l12 /2 l2’ DU = U2 – U1 = 120 – 110 = 10 kV → ϕ ≈ 3 015’ + Tõ s¬ ®å thay thÕ t−¬ng ®−¬ng → c¸ch tÝnh nh− mét phô t¶i tËp chung víi P = Σpi ®Æt c¸ch xa nguån 1 kho¶ng l’2 = l01 + 1/2. l12 VÝ dô 4: Cho m¹ng ®iÖn ph©n phèi nh− HV. D©y dÉn trong m¹ng lμ d©y A – 50; VÝ dô 3: Dtb = 1 m; Udm = 10 kV. H·y x¸c ®Þnh ΔUmax = ? Cho mét ®−êng d©y cung cÊp nh− h×nh vÏ. ChiÒu dμi ®−êng d©y lμ 60 km; Dtb = 5m , cung cÊp ®iÖn cho mét khu c«ng nghiÖp cã phô t¶i cho trªn s¬ ®å. BiÕt U2 = 110 2 2 kV. H·y x¸c ®Þnh U1 vμ gãc lÖch gi÷a chóng 800+j500 kVA S2 Z12 S”2 2 0 3 km 1 4 km → 0 Z01 1 1 M - 120 2 s¬ ®å thay thÕ 1 S2 = 40 + j30 4 km 1000+j1000 S1 Z13 60 km kVA 500 kW S3 S2 = 40 +j30 MVA 3 3 Tra b¶ng: A=50 → r0 = 0,63 Ω/km Gi¶i: Víi d©y M – 120 (Dtb = 5 m) tra b¶ng: x0 = 0,355 Ω/km r0 = 0,158 Ω/km. x0 = 0,426 Ω/km. b0 = 2,75 . 10-6 1/Ω.km 3 x 0 ,63 + j 3 x 0 ,355 Z 01 = = 0 ,945 + j 0 ,522 Ω 2 = U 2 . = (110 ) x 0 Qc 2 2 B b .60 = 1 MVAr 2 → Z12 = 4x0,63 + j4x0,355 = 2,52 + j1,420 Ω 2 2 2 Z13 = Z12 = 2,53 + j1,420 Ω R12 = r0.60 = 0,158x60 = 9,48 Ω X12 = x0.60 = 0,426x60 =25,6 Ω §iÓm 2 sÏ cã ΔUmax (v× Z12 = Z13 nh−ng S3 < S2 ) Q S" 2 = S 2 − j c 2 = 40 + j 30 − j1 = 40 − j 29 2 ΔU max = ΔU 01 + ΔU12 = (P1 + P2 + P3 )R 01 + (Q1 + Q2 + Q3 ) P2 R 2 + Q2 X 2 + §iÖn ¸p d¸ng: U dm U dm P" 2 R12 + Q" 2 P" X − Q" 2 R12 ΔU = ΔU + jδU = + j 2 12 U2 U2 Thay c¸c tham sè víi Udm = 10 kV → ΔUmax = 571 V http://www.ebook.edu.vn
  11. 5.4 TÝnh to¸n m¹ng ®iÖn kÝn: Tõ s¬ ®å thay thÕ ta cã s¬ ®å tÝnh to¸n nh− HV S01 S12 S20’ 1) Kh¸i niÖm chung: 0 1 2 0’ §Ó n©ng cao ®é tin cËy cung cÊp ®iÖn ng−êi ta th−êng sö dông m¹ng ®iÖn kÝn. Lμ Z01 Z12 Z20’ m¹ng ®iÖn mμ mçi hé dïng ®iÖn ®−îc cung cÊp Ýt nhÊt tõ 2 phÝa. M¹ng ®iÖn kÝn ®¬n Stt1 Stt2 gi¶n nhÊt lμ ®−êng d©y kÐp CC§ cho 1 phô t¶i. Ngoμi ra m¹ng ®iÖn kÝn cã thÓ lμ m¹ng vßng do mét nguån cung cÊp hoÆc m¹ch ®−êng d©y chÝnh cã 2 nguån cung Q c 01 Q cÊp. Trong ®ã: T¹i nót ta cã S tt1 = S1 + ΔS B1 − j − j C12 2 2 1 A B A B QC12 Q S1 ta cã S tt 2 = S 2 + ΔS B 2 − j − j C 20' S 2 S1 S2 S3 2 2 A m¹ng ®iÖn kÝn gån S2 m¹ng ®iÖn kÝn gåm ë ®©y ®Ó cã 1 vÝ dô chung nhÊt ta chän mét s¬ ®å cã 2 nguån cung cÊp nh− HV ®−êng d©y m¹ch kÐp 3 2 nguån cung cÊp S3 A Z1 1 Z12 2 Z2 B m¹ng ®iÖn kÝn kiÓu SA1 S12 SB2 m¹ch vßng (1 nguån) S1 S2 ¦u ®iÓm: Trong ®ã: S1; S2 - lμ phô t¶i tÝnh to¸n kÓ c¶ tæn thÊt c«ng suÊt trong m¸y BA. Gi¶ - T¨ng c−êng tÝnh liªn tôc cung cÊp ®iÖn (v× mçi hé ®−îc 2 nguån cung cÊp), thiÕt S1 ; S2 lμ tri sè lín nhÊt. BiÕt Z1 ; Z2 ; Z12 ; UA ; UB ( UA ≠ UB ) → CÇn ph¶i x¸c th−êng dïng cho c¸c hé phô t¶i lo¹i 1. ®Þnh c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh SA1 ; SB2 ; S12 cïng chiÒu cña chóng trªn s¬ ®å. - Trong vËn hμnh b×nh th−êng tæn thÊt ®iÖn ¸p vμ c«ng suÊt nhá h¬n trong ChiÒu cña SA1 & SB2 lμ râ dμng cong chiÒu S12 ta t¹m qui −íc nh− thªn HV. m¹ng hë. Chóng ta cã thÓ viÕt ph−¬ng tr×nh biÓu diÔn ®iÖn ¸p d¸ng tõ nguån A ®Õn B (theo Nh−îc ®iÓm: ®Þnh luËt Kirchoff 2, víi chiÒu qui −íc nh− HV). Khi sù cè, ch¼ng h¹n ®øt mét nh¸nh ë ®Çu nguån → m¹ng trë thμnh hë, U A − U B = 3 (I A1 Z1 + I12 Z12 + I B 2 Z 2 ) - tæn thÊt c«ng suÊt vμ ®iÖn ¸p ®Òu lín, cã thÓ v−ît qu¸ gi¸ trÞ cho phÐp. (5.1) - Thùc hiÖn b¶o vÖ cho m¹ng kÝn cã phÇn phøc t¹p h¬n so víi m¹ng hë, th−¬ng ph¶i dïng b¶o vÖ cã h−íng hoÆc b¶p vÖ cã kho¶ng c¸ch. Thay dßng ®iÖn nh¸nh b»ng c¸c dßng phô t¶i I1 ; I2 - TÝnh to¸n m¹ng ®iÖn kÝn phóc t¹p h¬n m¹ng hë. ta xÐt nót I12 = IA1 – I1 2) X¸c ®Þnh c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh- §iÓm ph©n c«ng suÊt: IB2 = I2 - I12 = I2 + I1 – IA1 thay vμo (5.1) ta cã TÝnh to¸n m¹ng ®iÖn kÝn lμ 1 vÊn ®Ò phøc t¹p. ë ®©y ta chØ xÐt m¹ng ®iÖn kÝn ®¬n gi¶n nhÊt. NghÜa lμ m¹ng chØ cã 1 m¹ch vßng hoÆc m¹ng ®−êng d©y chÝnh cã 2 UA – UB = 3 ( IA1Z1 + (IA1 – I1)Z12 –(I1 + I2 – IA1)Z2) nguån cung cÊp. Tr−íc hÕt ph¶i x¸c ®Þnh ph©n bè c«ng suÊt trªn c¸c ®o¹n ®−êng d©y cña m¹ng kÝn. Ta dïng ph−¬ng ph¸p gÇn ®óng víi gi¶ thiÕt sau: 1-Bá qua tæn thÊt c«ng suÊt trong c¸c ®o¹n. = 3 [I A1 (Z1 + Z 2 + Z12 ) + I1 (Z12 + Z 2 ) − I 2 Z 2 ] 2-Bá qua tæn thÊt ®iÖn ¸p, coi ®iÖn ¸p mäi ®iÓm cña m¹ch vßng b»ng ®iÖn ¸p ®Þnh møc. ZΣ Z1B Z2B 3-Phô t¶i t¹i c¸c nót lμ phô t¶i tÝnh to¸n. §Æt:: VÝ dô: cho m¹ng ®iÖn nh− HV. UA – UB = 3 (IA1.ZΣ - I1.Z1B – I2.Z2B) (5.2) 0 ΔSFe ΔSFe 0 Z01 1 0’ 2 I1 .Z Σ + I 2 Z 2 B U A − U B Rót ra: I A1 = + (5.2) ZΣ 3ZΣ 1 2 ZB1 ZB2 Tõ (5.2) ta thÊy dßng trªn ®o¹n A → 1 gåm cã 2 thμnh phÇn: + Thμnh phÇn chñ yÕu phô thuéc vμo phô t¶i 1 vμ 2 cïng tæng trë trong m¹ch. B1 B2 S1 S2 S1 S2 http://www.ebook.edu.vn
  12. + Thμnh phÇn thø 2 gäi lμ thμnh phÇn dßng ®iÖn c©n b»ng chØ phô thuéc vμo ®é SA1 S12 SB2 A 1 2 B lÖch ®iÖn ¸p gi÷a A vμ B (UA - UB) vμ tæng trë cña m¹ch, mμ kh«ng phô thuéc vμo ZA1 Z2 phô t¶i. Z12 S1 S12 + M¹ng ®iÖn xÝ nghiÖp hay m¹ng ®iÖn ®Þa ph−¬ng th−êng cã c¸c ®iÖn ¸p 2 nguån b»ng nhau UA = UB lóc ®ã: 3) C¸c tr−êng hîp riªng vÒ ph©n bè c«ng suÊt trong m¹ng ®iÖn kÝn: I Z + I2 Z2B I A1 = 1 1B (5.3) + M¹ng ®iÖn kÝn chØ kÓ ®Õn ®iÖn trë t¸c dông (x0 = 0: ®ã lμ c¸c m¹ng cã tiÕt diÖn d©y ZΣ nhá, ®iÖn ¸p thÊp, m¹ng c¸p d−íi 10 kV lóc ®ã (5.4) cã thÓ viÕt: Tõ (5.3) cho ta rót ra qui t¾c x¸ ®Þnh dßng ®iÖn ®i tõ nguån ra nh− sau: SA1 = PA1 + jQA1 = (P1 + jQ1 )Z1B + (P2 + jQ2 )Z 2 B “ LÊy tÝnh c¸c dßng ®iÖn phô t¶i víi c¸nh tay ®ßn (tÝnh b»ng tæng trë ZiB tõ phô t¶i t−¬ng øng ®Õn nguån bªn kia vμ chia cho tæng trë gi÷a hai nguån”. T−¬ng tù ta cã: ZΣ I 2 Z 2 A + I1 Z1 A HoÆc cã thÓ viÕt: I B2 = (5.3) ZΣ P1 R1B + P2 R 2 B Q1 R1B + Q2 R 2 B Trong ®ã Z1A = Z1 vμ Z2A = Z1 + Z2 PA1 = ; Q A1 = RΣ RΣ Chó ý: + Ngoμi ra cÇn thö l¹i: + M¹ng ®ång nhÊt:: lμ m¹ng mμ ë c¸c nh¸nh ®Òu cã tû sè x0/r0 = const. Tõ (5.5) ta IA1 + IB2 = I1 + I2 cã: n + Trong thùc tÕ phô t¶i th−êng cho d−íi d¹ng c«ng suÊt: ∑ S i Z iB i =1 S A1 = (5.5) ZΣ S1 = P1 + jQ1 ; S2 = P2 + jQ2 Tõ (5.3) nh©n c¶ 2 vÕ víi 3U dm ⎛ x ⎞ ⎛ x ⎞ V×: Z iB = (r0 + jx 0 )L iB = ⎜1 + j 0 ⎟r0 L iB = ⎜1 + j 0 ⎟R iB ⎜ ⎟ ⎜ S1 Z1B + S 2 Z 2 B ⎝ r0 ⎠ ⎝ r0 ⎟ ⎠ → S A1 = (5.4) ZΣ ⎛ x ⎞ ⎛ x ⎞ Z Σ = ∑ Z iB = ∑ ⎜1 + j 0 ⎟r0 L iB = ⎜1 + j 0 ⎟r0 ∑ L iB ⎜ ⎟ ⎜ + Tæng qu¸t cho m¹ng kÝn cã n phô t¶i gi÷a 2 nguån A; B ⎝ r0 ⎠ ⎝ r0 ⎟ ⎠ n n ∑ S i Z iB ⎛ x0 ⎞ ⎛ x ⎞ ∑ S i R iB → S A1 = i =1 = ⎜1 + j ⎜ ⎟r0 LΣ = ⎜1 + j 0 ⎟R Σ ⎟ ⎜ → S A1 = 1 ZΣ (5.5) ⎝ r0 ⎠ ⎝ r0 ⎟ ⎠ RΣ + Sau khi x¸c ®Þnh ®−îc c«ng suÊt ®i ra tõ 2 nguån A; B lμ SA1 vμ SB2 cã thÓ t×m ®−îc c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh ë gi÷a. ChiÒu cña S12 (HV) lμ gi¶ thiÕt vμ ë tr−êng NghÜa lμ c«ng suÊt ph©n bè theo ®iÖn trë t¸c dông cña m¹ng. M¹ng ®ång nhÊt kh«ng hîp nμy ta cã S12 = SA1 – S2 . NÕu S12 tÝnh ra cã trÞ sè d−¬ng nghÜa lμ chiÒu chän nhÊt thiÕt ph¶i cã tiÕt diÖn ®ång nhÊt mμ chØ cÇn cã x9/r0 = const. trªn h×nh vÏ lμ ®óng víi chiÒu thùc. Cßn ng−îc l¹i (nÕu S12 mμng dÇu ©m) th× chiÒu cña S12 lμ chiÒu nguîc l¹i víi chiÒu cña HV. + M¹ng cã cïng tiÕt diÖn: r0 = const. th«ng th−êng th× x0 = const. ∑ S i (r0 + jx 0 )LiB + §iÓm ph©n c«ng suÊt:: sau khi x¸c ®Þnh ®−îc chiÒu thùc vμ trÞ sè cña S12 ta cã n ®iÓm ph©n c«ng suÊt. V× S bao gåm c¶ P vμ Q. → Nªn ®iÓm ph©n c«ng suÊt trong ∑ S i LiB S A1 = = 1 m¹ng ®iÖn kÝn cã thÓ lμ duy nhÊt hoÆc còng cã thÓ lμ riªng rÏ. NghÜa lμ tån t¹i c¶ ®iÓm ph©n c«ng suÊt t¸c dông (ký hiÖu lμ ) vμ cã c¶ ®iÓm ph©n c«ng suÊt ph¶ng (r0 + jx 0 )LΣ LΣ kh¸ng (ký hiÖu lμ ). + Nh− vËy c«ng suÊt ph©n bè theo chiÒu dμi + Sau khi x¸c ®Þnh ®−îc ®iÓm ph©n c«ng suÊt trong m¹ng kÝn cã thÓ t¸ch thμnh 2 m¹ng hë vμ viÖc tinhs to¸n sÏ ®−îc tiÕn hμnh thuËn lîi h¬n. (HV) trong h×nh vÏ gi¶ thiÕt ®iÓm 2 lμ ®iÓm ph©n c«ng suÊt → ta sÏ cã 2 m¹ng hë. http://www.ebook.edu.vn
  13. VÝ dô 1: Nguån A CC§ cho 2 phô t¶i S1 ; S2 theo m¹ng kÝn tμon bé ®−êng d©y lμ + Lóc vËn hμnh b×nh th−êng cÇn x¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt ΔUmax tõ nguån AC-120 ; d©y dÉn bè trÝ trªn mÆt ph¼ng ngang, Dtb = 3,5 m; Udm = 35 kV. H·y x¸c ®Õn ®iÓm ph©n c«ng suÊt (tøc ®iÓm cã ®iÖn ¸p thÊp nhÊt). Trong m¹ng ®iÖn kÝn ®iÓm ®Þnh ®iÓm ph©n c«ng suÊt ph©n c«ng suÊt chung cho (P & Q) lμ ®iÓm nhËn c«ng suÊt tõ 2 phÝa → nªn ®iÓm ®ã 1 lμ tròng nhÊt, cã nghÜa lμ cã ®iÖn ¸p thÊp nhÊt. S1 = 10-j10 MVA SA1 Tãm l¹i trong m¹ng ®iÖn kÝn muèn x¸ ®Þnh ΔUmax lóc b×nh th−êng sÏ ph¶i 8 km 4 km tiÕn hμnh c¸c b−íc sau: A S12 - X¸c ®Þnh c«ng suÊt trªn c¸c nh¸nh SA1; SA2 ; S12. 8 km - X¸c ®Þnh ®iÓm ph©n c«ng suÊt. NÕu ®iÓm ®ã lμ duy nhÊt cho P & Q th× ®iÓm SA2 S2 = 11-j4 MVA ®ã cã ®iÖn ¸p thÊp nhÊt trong m¹ng. 2 - NÕu ®iÖn ¸p ë hai nguån b»ng nhau (UA = UB) th× ΔUmax tÝnh b»ng tæn thÊt ®iÖn ¸p tõ ®iÓm A ®Õn ®iÓm ph©n c«ng suÊt trªn HV (gi¶ thiÕt ®iÓm 2 lμ ∑ S i L iB ®iÓm ph©n c«ng suÊt chung cho c¶ P vμ Q). Gi¶i: V× m¹ng ®ång nhÊt (cïng tiÕt diÖn) → S A1 = LΣ ΔUmax = ΔUA12 = ΔUA2 P1 L12 A + P2 L2 A 10.(4 + 8 ) + 11.8 PA1 = = = 10 ,4 MW LΣ 8 +4 +8 PA2 R A2 + Q A2 X A2 P R + Q A1 + P12 R12 + Q12 X 12 ΔU max = = A1 A1 QL + Q2 L2 A 10.(4 + 8 ) + 4.8 U dm U dm Q A1 = 1 12 A = = 7 ,6 MVAr LΣ 8 +4 +8 - Tr−êng hîp ®iÓm ph©n c«ng suÊt t¸c dông vμ ph¶n kh¸ng kh«ng trïng nhau SA1 = PA1 + jQA1 = 10,4 + j7,6 → th× ch−a râ ®iÓm nμo sÏ cã ®iÖn ¸p thÊp h¬n, lóc nμy ph¶i tÝnh ΔU tõ nguån ®Õn c¶ 2 ®iÓm, sau ®ã so s¸nh råi chän ®−îc ®iÓm cã ΔU lín h¬n. P2 L21 A + P1 L1 A 11.(4 + 8 ) + 10.8 PA2 = = = 10 ,6 MW Trë l¹i VÝ dô 1. → cÇn x¸c ®inh ΔUmax lóc b×nh th−êng: LΣ 8 +4 +8 Q2 L21 A + Q1 L1 A 4.(4 + 8 ) + 10.8 Tra b¶ng AC-120 ta cã r0 = 0,27 Ω/km vμ x0 = 0,4 Ω/km . V× m¹ng cã 2 ®iÓm Q A2 = = = 6 ,4 MVAr ph©n c«ng suÊt nªn ta ph¶i tÝnh c¶ 2 ΔU LΣ 8 +4 +8 SA2 = 10,6 + j6,4 PA1 R A1 + Q A1 X A1 10 ,4 x 0 ,27 x 8 + 7 ,6 x 0 ,4 x 8 ΔU A1 = = = 1,345 kV Thö l¹i: PA1 + PA2 = P1 + P2 → 10,4 + 10,6 = 10 + 11 U dm 35 QA1 + QA2 = Q1 + Q2 → 7,6 + 6,4 = 10 + 4 PA2 R A2 + Q A2 X A2 10 ,6 x 0 ,27 x 8 + 6 ,4 x 0 ,4 x 8 TÝnh S12 Gi¶ thiÕt cã chiÒu nh− HV. ΔU A2 = = = 1,245 kV U dm 35 S12 = SA1 - S1 = 10,4 - j7,6 – [10 - j10] = 0,4 + j 2,4 VËy ΔUmax = 1,345 kV vμ ®iÓm cã ®iÖn ¸p thÊt nhÊt lμ ®iÓm 1. + Nh− vËy trªn ®o¹n 1 2 ta cã P12 ®i tõ ®iÓm 1 → 2 cßn Q12 2→1 + Trong m¹ng ®iÖn kÝn ngoμi ΔUmax lóc vËn hμnh b×nh th−êng cßn ph¶i x¸c ®Þnh VËy ta cã 2 ®iÓm ph©n c«ng suÊt:: ΔUmax lóc sù cè. Th−êng lμ tr−êng hîp ®øt d©y trong m¹ng ®iÖn kÝn, lóc ®ã m¹ng - §iÓm 2 lμ ®iÓm ph©n c«ng suÊt t¸c dông trë thμnh hë, phô t¶i lín nhÊt ph¶i CC§ tõ mét nguån. Lóc nμy ph¶i xÐt sù cè - §iÓm 1 lμ ®iÓm ph©n c«ng suÊt ph¶n kh¸ng trªn ®o¹n nμo nguy hiÓm nhÊt (HV). Trong tr−êng hîp cô thÓ cã thÓ thÊy ngay ®øt ®o¹n nμo nguy hiÓm h¬n. 4) X¸c ®Þnh tæn thÊt ®iÖn ¸p trong m¹ng ®iÖn kÝn: a) XÐt khi ®øt ®o¹n A-1: (®ang vËn hμnh víi phô t¶i lín nhÊt lóc ®ã l−íi trë §èi víi m¹ng ®iÖn kÝn cÇn x¸c ®Þnh ΔU trong tr−êng hîp b×nh th−êng vμ lóc sù cè thμnh hë) (tr−êng hîp ®øt mét phÝa). SA1 S12 SA2 SA2 = 21-j14 S21 = 10-j10 A 1 2 A’ A 2 1 S1 S2 S2 = 11-j4 S1 = 10-j10 http://www.ebook.edu.vn
  14. PA2 R A2 + Q A2 X A2 P12 R12 + Q12 X 12 ΔU A1 = + U dm U dm 21x 0 ,27 x 8 + 14 x 0 ,4 x 8 10 x 0 ,27 x 4 + 10 x 0 ,4 x 4 = + = 3 ,35 kV 35 35 b) XÐt khi ®øt ®o¹n A-2: m¹ng cã d¹ng SA1 = 21-j14 S12 = 11-j4 A 1 2 S1 = 10-j10 S2 = 11-j4 21x 0 ,27 x 8 + 14 x 0 ,4 x 8 11x 0 ,27 x 4 + 4 x 0 ,4 x 4 ΔUA2 = + = 3 ,1 kV 35 35 VËy ΔUmax sô cè = 3,35 kV c) Tr−êng hîp m¹ng cã rÏ nh¸nh (HV): 1 S1 SA1 1 A S1 SA1 A S23 SA2 2 3 SA2 S23 S2 2 3 S3 S2 S3 SA1 = 21-j14 S12 = 11-j4 A 1 2 Muèn x¸ ®Þnh ΔUmax ph¶i tiÕn hμnh c¸c b−íc sau: S1 = 10-j10 S2 = 11-j4 + X¸c ®Þnh ph©n bè c«ng suÊt lóc b×nh th−êng (t×m SA1 ; SA2 ; S12 ; vμ S23 ). Trong khi tÝnh to¸n nhËp S3 vμo nót 2. A + X¸c ®Þnh ®iÓm ph©n c«ng suÊt ë ®©y cã thÓ lμ ®iÓm 1 hoÆc 2 hoÆc c¶ 2. 3 2 S2 + NÕu ®iÓm 2 lμ ®iÓm ph©n c«ng suÊt th× tÝnh tõ A → 2 → 3 sÏ cã ΔUmax. Z12 + NÕu ®iÓm 1 lμ ®iÓm ph©n c«ng suÊt th× tÝnh ΔUA1 vμ ΔUA23 råi so s¸nh. S1 S3 Z01 1 + Tr−êng hîp sù cè: Gi¶ sö ®øt ®o¹n A-2 lóc ®ã ΔUmax sô c« = ΔUA123 , ®iÒu nμy còng vÉn ch−a kh¼ng ®Þnh ®−îc ®ã lμ tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt khi sù cè, v× ®iÒu ®ã cã Z13 thÓ thÊy ®−îc khi chung ta gi¶ thiÕt ®øt ®o¹n A-1 lóc ®ã tæn thÊt ®iÖn ¸p lín nhÊt sÏ S3 3 ph¶i ®−îc so s¸nh gi÷a ΔUA21 vμ ΔUA23 míi cã thÓ kh¼ng ®Þnh ®−îc. http://www.ebook.edu.vn
  15. http://www.ebook.edu.vn
  16. r0 p0 l 02 − l 01 2 2 ΔU12 = dl = . U dm 2 http://www.ebook.edu.vn
  17. http://www.ebook.edu.vn
Đồng bộ tài khoản